器零件最终加工工序的磨削加工也提出了超精密化的要求。

此外，随着新材料的开发，陶瓷等作为结构零件材料在些特殊场合已经得到了应用，这些新材料均属于难切削材料，其结果不仅提高了磨削的比重，而且还促进了磨床磨削加工方式和工艺以及其它相关技术的发展。

随着以工程陶瓷为主体的非金属材料逐渐成为工程技术重要材料，各国还开发了适应加工这类工程陶瓷的超精密平面磨床。

陶瓷材料的特点是硬而脆，其硬度是碳钢的至倍，而断裂韧性仅为碳钢的几十分之。

陶瓷材科的性能对粗糙度破损度平面度等平面参数十分敏感。

陶瓷材料的磨削机理与金属材料不同，主要有三个特点砂轮损耗大，磨削比低磨削力大，磨削效率低由于磨削条件不同，会使加工零件的强度发生变化。

根据以上这些特点，各国都致力开发了适合进行纳米磨削的超精密平面磨床，并且进行了脆性材料的可延性磨削技术的研究。

随着社会的不断发展，高效是各个生产商不断追求的目标，数控技术得到推崇。

当今，磨削加工技术的发展趋势是向着采用超硬磨料磨具，发展高速高效高精度磨削新工艺，装备数控磨床的方向发展。

课题研究目的本次设计目的是设计台精密数控平面磨床，精度等级为，用砂轮周边磨削平面，也可以磨削台阶平面。

能用于机械制造业及工具模具制造业，能加工各种难加工材料如陶瓷材料。

国内外发展状况超精密加工技术是以高精度为目标的技术，它具有单项技术的极限常规技术的突破新技术综合三个方面永无止境的追求的特点。

实现超精密加工的主要条件应包括以下诸方面的高新技术超精密加工机床与装夹具超精密刀具和磨料，刀具刃磨技术超精密加工工艺超精密加工环境控制包括恒温隔振洁净控制等超精密加工的测控技术等。

毫无疑问，超精密加工机床技术是最关键的技术，它直接代表了国家制造业的水平。

大学和研究所保持着对超精密机床研究的持续热情，对高技术进行超前研究，并使得研究型超精密试验机床尽可能采用高技术作产业的先导，对超精密机床产业化和商品化起着推动作用。

美国实验室开发了系列超精密试验研究型机床，年研制成功的大型光学金刚石车床是至今为止精度最高的大型超精密机床。

该机床可加工直径为质量的工件。

采用高压液体静压导轨在范围内直线度误差小于在每个溜联合编写组机械设计手册中北京，化学工业出版社，冯辛安黄玉美杜君文机械制造装备设计北京，机械工业出版社赵永成机械制造装备设计北京，中国铁道出版社雷保珍数控系统的安装与调试数控加工技术，增方涌奎，王玥，詹果生型数控系统应用点滴，精密制造与自动化王昆何小柏汪信远机械设计机械设计基础课程设计北京高等教育出版社，湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题目精密磨床设计工作台纵向进给设计专业机械设计制作及其自动化学号姓名指导教师完成日期年月日目录绪论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„课题研究背景及目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„国内外发展状况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„毕业设计任务与论文组成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„精密平面磨床总体设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„磨床简介„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„磨床技术规格„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„主要结构及说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„磨床总体传动设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„磨床总体布局设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„理论计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„功率计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„电动机选用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„滚珠丝杆副选用与校核„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„锥齿轮尺寸计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„机构设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„传动部件设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„导轨设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„机构设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„机床设计方案的改进„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„结论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„，第章绪论课题研究背景及目的课题研究背景随着科学技术的迅速发展，国民经济各部门所需求的多品种多功能高精度高品质高度自动化的技术装备的开发和制造，促进了先进制造技术的发展。

同时，随着社会进步，人们对加工精度的要求越来越高，对精密和超精密加工的需求也日益增多，精密加工广泛的应用于制造生产中，对机床精度的要求也进步提高。

磨削是种重要的精密和超精密加工方法，因此磨削的应用也愈加广泛。

磨削加工技术是先进制造技术中的重要领域，是现代机械制造业中实现精密加工超精密加工最有效应用最广的基本工艺技术。

精密超精密加工技术市场是国家尖端技术集中的市场，它既是高代价高投入„„„„„„„„„„„„„„„精密磨床工作台设计摘要本文对所设计的磨床作了详尽的论述，分别从精密数控平面磨床的总体布局横向进给纵向进给和硬件电路设计等几个方面进行了阐述。

绪论介绍该课题研究背景和国内外发展状况，以及此次毕业设计的任务。

数控平面磨床总体设计简单介绍了此次设计的数控平面磨床，给出该数控平面磨床的技术规格和主要结构及说明，并说明了磨床的总体传动设计和总体布局设计。

理论计算包括机床功率的计算，电动机选用，滚珠丝杆副选用与校核以及锥齿轮尺寸计算。

方案设计详细说明了精密数控平面磨床的传动部件设计和导轨设计的要点和要求，并提出纵向进给机构和横向进给机构的设计方案。

硬件电路设计详细说明了硬件的选用和电路的连接。

最后，针对本设计中不够完美的地方的改进想法，以及对本次毕业设计的总结和对我国超精密发展方向进行了展望。

关键词平面磨床，数控，纵向进给，横向进给，较大的颠覆力矩作用，并保证支承导轨与动导轨的工作面始终保持可靠的接触。

根据结构需要横向进给传动和纵向进给传动结构都选择开式导轨。

导轨的类型及其选择直线运动导轨的截面形状主要有四种矩形三角形燕尾形和圆形，并都是凸凹之分。

水平放置的凸形导轨不易积存切屑，但也不易存油，多用于低速工作条件凹形导轨易存润滑油，可用于高速工作条件，但必须有可靠的防护装置，以免切屑等物落在导轨面上。

矩形导轨矩形导轨具有承载能力大刚度高制造简便检验和维修方便等优点但有着侧向间隙，要用镶条调整，导向性差。

三角形导轨三角形导轨面磨损时，动导轨会自动下沉，自动补偿磨损量，不会产生间隙。

三角形导轨的顶角般在范围内变化，角越小，导向性越好，但摩擦力也越大。

燕尾形导轨燕尾开导轨可以承受较大的颠覆力矩，导轨的高度较小，结构紧凑，间隙调整方便。

但是，刚度较差，加工检验不方便。

圆柱形导轨圆柱形导轨制造方便，工艺性好，但磨损后较难调整和补偿间隙。

主要用于受轴向负荷的导轨，应用较少。

导轨设计根据以上要求，纵向导轨采用双三角导轨，双三角导轨不需要镶条调整间隙，接触刚度好，导向性和精度保持性好，但是工艺性差，加工检验和维修不方便。

由于铸铁导轨有良好的抗振性工艺性和耐磨性，因此采用铸铁导轨。

同时为了提高导轨耐磨性和防止撕裂，在导轨副中，动导轨采用铸铁，不淬火，支承导轨采用淬火钢。

机构设计纵向进给机构设计纵向进给机构图如图所示详见号图纸。

纵向进给机构运动说明自动进给时，手轮向外拉，使与手轮相连的锥齿轮和带动滚珠丝杆的锥齿轮分开，为了保证在自动进给时手轮不会因为其上的锥齿轮不小心和大锥齿轮相碰而影响安全操作，在手轮轴上有两条相距为的沟槽，往后拉动手轮到定位置时，由安装在箱体上的个弹簧滚珠将其定位，手轮便不会被轻易推向里而碰到大锥齿轮。

同样手动时，把手轮往里推，到定位置时滚珠就会定在后面的沟槽内，起到限位作用，只是手轮上的锥齿轮和大锥齿轮啮合，摇动手轮，齿轮啮合将运动传给滚珠丝杆，带动工作台作纵向运动。

图纵向进给机构图横向进给机构设计横向手动进给时应将捏手松开，使斜齿轮与手轮空转，然后将手轮向前推，使齿型离合器相接合此时拉杆以将齿轮副脱开摇动手柄，经手轮轴联轴器，转动滚珠丝杆，使滚珠螺母移动，带动拖板做横向进给运动。

手动微动进给基本上与手摇进给相同，此时应将捏手拧紧，使斜齿轮与手轮结合在起，然后使齿型离合器接合，转动蜗杆上的捏手，经蜗杆斜齿轮啮合传动轴，其余传的齿条啮合，摇动手轮，带动工作台纵向运动。

但是这样并没有考虑到，当用手动时丝杆螺母副的工作状态是螺母带动丝杆转动，这样是很难运动的，虽然丝杆螺母副没有自锁现象，但摩擦也很大，在实际中，很难实现手动进给。

经过段时间的考虑和改进，把拉杆去掉，在手轮侧再装个锥齿轮，这样，自动进给时，手轮向后拉将齿轮脱开，由电机带动，手动时，将手轮向里推，使两锥齿轮啮合，手摇手轮，丝杆运动带动螺母做直线运动。

设计是个不断发现问题并解决问题的过程，在这个过程中使设计更加完善，但这个设计还存在很多不足之处有待改进。

本次设计是在尊敬的老师张高峰精心指导和悉心关怀下完成的。

他以其渊博的知识严谨的治学态度开拓进取精神和高度的责任心，给我的学习工作生活以很大的影响，使我受益终生。

值此论文完成之际，谨向老师表示衷心的感谢，并致以崇高的敬意，并感谢同组同学对我的合作和支持。

参考文献李圣怡，戴帆超精密加工机床的新进展机械工程学报，